SGS

Zeitraum: Januar bis Dezember 2023

Partnerländer: Länder mit genehmigten GHPP-Projekten

Partnerinstitutionen: Institutionen in den GHPP-Partnerländern

RKI-Fachgebiete: ZIG 4, MF 1, MF 2

Quelle: RKI

Ausgangslage

Die COVID-19-Pandemie hat die Stärken, aber auch Herausforderungen in der Anwendung genomischer Analysen in den Überwachungssystemen der öffentlichen Gesundheit aufgezeigt. Leider ist der Ausbau der genomischen Surveillance (GS) in Teilen der Welt nach wie vor gering. Daher geht es hier darum, die GS-Kapazitäten in bestimmten Ländern im Zusammenhang mit COVID-19 und den aus der Pandemie gezogenen Lehren aufzubauen.

Die Herausforderung und das globale Ziel bestehen darin, die Genomik von der akademischen Forschung in die routinemäßige Praxis des öffentlichen Gesundheitswesens zu überführen, um fundierte, evidenzbasierte Entscheidungen über den Umgang mit Krankheitserregern mit pandemischem und epidemischem Potenzial zu treffen. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus den GHPP-Partnerländern werden zu Workshops mit Expertinnen und Experten auf dem Gebiet der GS eingeladen. Die Workshops werden auch Limitationen und spezielle Schwierigkeiten im öffentlichen Gesundheitswesen sowie Kapazitäten der genomischen Surveillance thematisieren.

Ziele

Die genomische Surveillance (GS) ist von entscheidender Bedeutung für die Überwachung bekannter und neu auftretender Krankheitserreger und für eine effiziente Reaktion auf Bedrohungen durch Infektionskrankheiten mit pandemischem und epidemischem Potenzial. Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitswesens können durch ein tieferes Verständnis von Krankheitserregern, sowie von ihrer Entwicklung und Verbreitung in der menschlichen Bevölkerung, unterstützt werden. Ein im Rahmen dieses Projekts durchgeführter Workshop wird die Entscheidungsträgerinnen und -träger im Bereich der öffentlichen Gesundheit in verschiedenen GHPP-Partnerländern stärken. Der Workshop wird so konzipiert, dass er auf früheren Erfahrungen aufbaut und auf spezifische Bedürfnisse zugeschnitten werden kann. Die Teilnehmenden werden aus verschiedenen Partnerländern des Global Health Protection Programme rekrutiert. Daher wird der Workshop auch eine Plattform für Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus verschiedenen Ländern bieten, um Kontakte zu knüpfen und das Potenzial für weitere Süd-Süd-Kooperationen, fachlichen Austausch oder wechselseitige Unterstützung zu nutzen.

Das Projekt wird die Partner mit grundlegenden Fähigkeiten in der Sequenzierung und Bioinformatik ausstatten, um nicht nur auf die COVID-19-Pandemie zu reagieren und diese zu bewältigen, sondern auch die Grundlage für die Reaktion auf andere neu oder wieder auftretende Krankheitserreger zu schaffen.

Unser übergeordnetes Ziel für dieses Projekt ist es, das Wissen über Next-Generation Sequencing (NGS) und Bioinformatik zu erweitern und damit auch die Grundlage für Vernetzung zwischen Partnern aus verschiedenen GHPP-Projekten zu schaffen. Wir werden zwei Trainingsmodule anbieten für Beschäftigte aus den GHPP-Partnerländern, die das RKI für einen GS-Workshop besuchen werden. GHPP-Arbeitsgruppen können dieses Angebot nutzen, um ihre bestehenden Projekte durch ein zusätzliches GS-Trainingspaket zu stärken. Das Schulungsangebot wird so strukturiert sein, dass auch Personen mit keiner oder nur geringer Erfahrung teilnehmen können. Bei Erfolg sollen die Schulungen fortgesetzt werden, um einen nachhaltigen Wissensaustausch und -zuwachs innerhalb der GHPP-Projekte oder der antragstellenden Länder zu ermöglichen.

Aktivitäten im Überblick

Das Projekt besteht aus zwei Trainingsmodulen, die jeweils eine Woche dauern werden.

Trainingsmodul 1: Next Generation und Nanopore Sequencing

Das Trainingsmodul "Next Generation and Nanopore Sequencing" deckt alle Teile der Sequenzierbibliotheksvorbereitung und des Sequenzierprozesses in Theorie und Praxis ab. Ziel ist es, die Teilnehmenden in die Lage zu versetzen, selbstständig Sequenzierdaten zu generieren, die dann im Bioinformatikmodul 2 weiter analysiert werden. In einigen der theoretischen Teile und Präsentationen dieses Moduls wird das RKI-Fachgebiet MF 1 (Bioinformatik und Systembiologie) einbezogen. Dabei geht es um die Überlegungen, die vor einem Sequenzierungslauf angestellt werden müssen, um eine ausreichende Menge und Qualität des Datenoutputs zu erzeugen. Im Prinzip sind beide Module eng aufeinander abgestimmt. Je nach Vorkenntnissen der Teilnehmenden oder der gegebenen Laborinfrastruktur im jeweiligen Land wird die geschulte Sequenziertechnik Illumina oder Oxford Nanopore sein.

Trainingsmodul 2: Bioinformatik und Datenanalyse

Das Trainingsmodul Bioinformatik umfasst alle grundlegenden Aufgaben zur Durchführung einer effizienten genomischen Surveillance auf der Grundlage von Next-Generation- und Nanopore-Sequenzierungsdaten. Im Allgemeinen werden wir die grundlegenden Konzepte am Beispiel von SARS-CoV-2-Sequenzierungs­daten erläutern und veranschaulichen. Die gleichen oder ähnliche Methoden können auch auf Daten anderer Erreger angewandt werden. Die Teilnehmenden lernen, wie man die Qualität der in Modul 1 erzeugten Rohdaten kontrolliert, wie man die Daten analysiert, um verschiedene Surveillance-Fragen zu beantworten (Handelt es sich um ein Ausbruchscluster? Ist dies ein rekombinantes Virus?), und wie man die Ergebnisse visualisiert, um zum Beispiel die Gesundheits­behörden zu informieren. Wir werden die Vor- und Nachteile der beiden aktuell wichtigsten Sequenzierungstechnologien in diesem Bereich vergleichen und vermitteln: Illumina und Oxford Nanopore.

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